Článek
Budúcnosť bronchoprovokačných testov
Autoři: Sandra D. Anderson a John D. Brannan
Autoři - působiště: Department of Respiratory & Sleep Medicine, Royal Prince Alfred Hospital, Camperdown, New South Wales, Austrália
Článek: Curr Opin Allergy Clin Immunol/CS 2011;8:25-30
Souhrn
Účel prehľadu
Realizácia bronchoprovokačných testov s použitím priameho alebo nepriameho stimulu pre identifikáciu bronchiálnej hyperreaktivity znižuje možnosť naddiagnostikovania a poddiagnostikovania astmy posudzovanej len podľa anamnézy a príznakov. V tomto prehľadovom článku diskutujeme o niektorých dlhodobo uznávaných tézach o bronchoprovokačných testoch z hľadiska potvrdenia alebo vylúčenia astmy a námahou navodenej bronchokonstrikcie.
Nové poznatky:
V skupine 240 pacientov so stanovenou diagnózou astmy bola na konci štúdie zistená vysoká prevalencia negativity metacholínového testu, pričom u mnohých pacientov bola potvrdená námahou navodená bronchokonstrikcia. Na základe toho je možné predpokladať, že negativita metacholínového testu by nemala byť považovaná za stopercentne spoľahlivú na jednoznačné vylúčenie astmy. Pozitivitu metacholínového testu samotnú je potrebné interpretovať opatrne, pretože môže odrážať skôr poškodenie dýchacích ciest ako samotnú astmu alebo námahou navodenú bronchokonstrikciu. V troch štúdiách vykazoval manitol – nepriamy stimul – podobnú prevalenciu bronchiálnej hyperreaktivity ako metacholín a identifikoval viac pacientov ako jednorazový test fyzickou záťažou. Ani manitol, ani metacholín však nedokázali identifikovať všetkých pacientov s hyperreaktivitou navodenou námahou. Manitol má vyššiu špecificitu voči lekárom stanovenej diagnóze astmy ako metacholín.
Súhrn:
Je pravdepodobné, že u niektorých pacientov je na jednoznačné potvrdenie alebo vylúčenie diagnózy astmy potrebné získať výsledky ako priameho, tak aj nepriameho testovania.
Kľúčové slová:
astma, diagnóza, fyzická záťaž, manitol, metacholín, námaha
Úvod: bronchoprovokačné testy – príchod budúcnosti
V súčasnosti si uvedomujeme, že astma je zároveň poddiagnostikovaná aj naddiagnostikovaná [1,2,3•,4]. Pacienti s poddiagnostikovanou astmou strácajú možnosť úžitku z liečby. Naopak pacienti s naddiagnostikovanou astmou nesú ekonomické a sociálne následky toho, že dostali „nálepku“ chronického ochorenia, a sú vystavení riziku možných nežiaducich účinkov liečby. Potreba potvrdiť alebo vylúčiť diagnózu astmy sa v dnešnej dobe rozširuje na širšiu populáciu. K tejto populácii patria hasiči, príslušníci ozbrojených zložiek, polície a ďalších povolaní alebo ľudia s rôznymi rekreačnými aktivitami (potápanie), v prípade ktorých je podhodnotenie alebo nadhodnotenie príznakov astmy časté a chybná diagnostika astmy môže mať výrazne nepriaznivý dopad. Preto vzniká potreba bronchoprovokačných testov (BPT).
Látky používané v bronchoprovokačných testoch účinkujú priamo alebo nepriamo
Pojmy „priame“ a „nepriame“ pôsobenie sa vzťahujú k mechanizmu, ktorým BPT vyvoláva bronchokonstrikciu. Napríklad farmakologická látka metacholínchlorid účinkuje priamo na receptory hladkých svalov bronchov, čím vyvoláva ich kontrakciu a zúženie dýchacích ciest. Nepriamy stimul (napr. fyzická námaha) spôsobuje uvoľnenie mediátorov (prostaglandínov, leukotriénov a histamínu) lokálne v dýchacích cestách a tieto mediátory pôsobia na receptory hladkých svalov bronchov a spôsobujú tak kontrakciu.
Metacholín sa považuje za tak vysoko senzitívnu látku na identifikáciu bronchiálnej hyperreaktivity (BHR), že v súčasnosti sa negatívny výsledok pri dávke 16 mg/ml považuje za test na vylúčenie klinicky relevantnej astmy [5,6••]. Spoľahnutie sa na negativitu metacholínového testu by však často mohlo znamenať poddiagnostikovanie astmy a námahou navodenej bronchokonstrikcie [7,8,9••,10•]. Námahou navodená bronchokonstrikcia je skorým príznakom astmy [11] a je nežiaduca pri mnohých pracovných a rekreačných aktivitách.
Je paradoxné, že vysoká prevalencia pozitivity metacholínového testu bola zistená u špičkových lyžiarov bez potvrdenia námahou navodenej bronchokonstrikcie [10•,12] a často u tých, ktorí nemajú žiadne príznaky astmy [10•]. Tieto zistenia zvyšujú pravdepodobnosť, že „bronchiálna hyperreaktivita na metacholín“ môže v tejto skupine odrážať poškodenie dýchacích ciest v dôsledku vdychovania veľkých objemov suchého studeného vzduchu, a nie patofyziologický proces pri astme, ktorý je konzistentný s bronchokonstrikciou navodenou námahou [13]. V takom prípade môže byť astma na základe pozitivity metacholínového testu naddiagnostikovaná. V súčasnosti sa v interpretácii pozitivity metacholínového testu ako diagnostického nástroja pri astme odporúča opatrnosť [6••,14]. Dôvodom pre toto odporučenie je, že existuje veľa technických faktorov a štádií ochorenia alebo prechodného vplyvu vírusov, fajčenia alebo expozície alergénom, ktoré môžu spôsobiť BHR na metacholín [6••,14]. Tieto prechodné vplyvy môžu mať dopad na pomerne vysokú prevalenciu BHR na metacholín, ktorá sa udáva u zdravých detí. Napríklad pri hľadaní najvhodnejšej hraničnej hodnoty pre diagnózu astmy bola špecificita pre PC20 menej ako 4 mg/ml 64 %, z čoho vyplýva vysoké percento (36 %) falošnej pozitivity testu [15]. Okrem toho je reakcia na metacholín komplikovaná skutočnosťou, že existuje „premenlivá“ a „fixná“ zložka – prvá citlivá na liečbu a druhá spôsobená remodeláciou dýchacích ciest [16].
K podnetom, ktoré sa často uvádzajú ako vhodné na nepriamu identifikáciu BHR, patria adenozínmonofosfát (AMP), manitol vo forme suchého prášku a hyperpnoe studeného alebo suchého vzduchu [často uvádzané ako eukapnické vôľové hyperpnoe (EVH) alebo izokapnická hyperventilácia]. BPT, ktoré účinkujú nepriamo, sa považujú za špecifickejšie pre identifikáciu zápalu, ktorý je konzistentný s diagnózou astmy, ako metacholín. Preto sa na potvrdenie diagnózy astmy [5,6••,17,18] a hodnotenie odpovede na liečbu uprednostňujú nepriame stimuly [18,19]. Okrem toho, väčšina podnetov, ktoré provokujú astmatický záchvat v bežnom živote, pôsobí nepriamo, takže je adekvátne, že na diagnostiku BHR sa často používajú práve nepriame BPT.
Nepriame podnety sa v súčasnosti používajú na vyšetrenie atlétov [4,10•,20,21,22•], hasičov [2], príslušníkov ozbrojených zložiek [3•], fajčiarov [23] a detí [9••,24••], na posúdenie kašľa [25], na potvrdenie astmy [26], na posúdenie nových metód hodnotenia zúženia dýchacích ciest [27•], na realizáciu dvoch rôznych BPT počas jedného dňa [28] a na hodnotenie vplyvu liekov [29,30••,31••]. Takýto nárast používania nepriamych testov môže byť spôsobený čiastočne širokou komerčnou dostupnosťou štandardizovaných testovacích súprav pre inhaláciu manitolu a čiastočne potrebou identifikovať námahou navodenú bronchokonstrikciu. Nárast môže byť spôsobený aj snahou lekára potvrdiť astmu alebo námahou navodenú bronchokonstrikciu, aby zdôvodnil zmenu liečby [32] alebo potvrdil jej potrebu [33].
Mediátory a ďalšie ukazovatele zápalu a bronchiálnej hyperreaktivity
Laboratórne protokoly, ktoré sa používajú na záťažové testy, vykazujú určité percento zlyhania pri identifikácii námahou navodenej bronchokonstrikcie, ktorá sa vyskytuje v reálnom živote [34]. Z tohto dôvodu sa EVH a manitol v súčasnosti posudzujú ako možné náhrady za fyzickú záťaž pri identifikácii námahou navodenej bronchokonstrikcie [4,9••,22•,24••,30••,31••,35••]. Nové štúdie s EVH u pacientov s astmou a u atlétov s bronchokonstrikciou navodenou námahou potvrdzujú zvýšenú exkréciu metabolitov prostaglandínu D2 a leukotriénu C4 (9α11β PGF2 a leukotrién E4) v moči po EVH s podobným časovým priebehom, ako bol pozorovaný pri fyzickej námahe a manitole [30••,31••]. Je dôležitý významný vzťah (r = 0,54; p < 0,001) medzi percentom poklesu úsilného výdychu za prvú sekundu (forced expiratory volume in 1 s, FEV1) po EVH a vzostupom koncentrácie 9α11β PGF2, pretože prostaglandín D2 je takmer výlučne odvodený od mastocytov. Inhibícia vzostupu 9α11β PGF2 ako reakcia na EVH a na manitol hneď po inhalácii chromoglykátu sodného [31••,36] naznačuje blízkosť mastocytov k povrchu dýchacích ciest.
Bronchiálna hyperreaktivita na manitol a fyzickú záťaž je často hlásená u osôb, ktoré majú vysokú frakciu vydychovaného oxidu dusnatého (FeNO) a u osôb s vysokým podielom eozinofilov v spúte [17,37,38,39••]. Oba sú zástupné ukazovatele zápalu a sú citlivé na liečbu inhalačnými kortikosteroidmi (IKS). BHR na manitol a fyzickú záťaž však tiež dobre reaguje na podávanie IKS [37,40] a môže sa vyskytovať aj v neprítomnosti vysokej FeNO alebo vysokého podielu eozinofilov [38,39••,41]. Z týchto zistení vyplýva, že BHR na manitol a fyzickú záťaž sa vyskytuje skoro v čase nástupu astmy a v čase, keď dochádza k zvyšovaniu počtu mastocytov v epiteli dýchacích ciest. Mastocyty sú často prehliadané, pretože sú viazané v tkanive v mukóznych žľazách, na hladkých svaloch bronchov a v epiteli a nevyskytujú sa v spúte ako eozinofily. Dôležitosť mastocytov a ich lokalizácia sú v súčasnosti predmetom výskumu, ktorý vychádza z myšlienky, že astma je mastocytová myozitída [42,43]. Mastocyty sú dôležité ako pre ich obsah silných mediátorov bronchokonstrikcie, tak pre cytokíny, ktoré prispievajú k rozvoju hyperreaktivity hladkých svalov bronchov [42]. Z tohto dôvodu zrejme budú BPT, ktoré účinkujú prostredníctvom uvoľnenia mediátorov z mastocytov, čoraz častejšie používané ako zástupné ukazovatele pre prítomnosť mastocytov.
Výhodou nepriamych BPT oproti priamym BPT (ako sú testy s metacholínom) je, že poskytujú informácie o interakcii dvoch kľúčových charakteristík astmy – zápalu v dýchacích cestách a BHR. Okrem hyperreaktivity hladkých svalov bronchov znamená pozitívna odpoveď na manitol aj prítomnosť dostatočného množstva zápalových buniek (mastocyty s eozinofilmi alebo bez nich) a dostatočnú koncentráciu mediátorov, ktoré spôsobujú bronchokonstrikciu. Negativita testu po nepriamom stimule deteguje chýbajúcu komponentu, ktorou je buď nedostatočný počet zápalových buniek, alebo nedostatočná koncentrácia mediátorov, alebo nereagujúci hladký sval. Ku príkladom negativity testov patria známi pacienti s astmou, ktorí boli účinne liečení pomocou IKS [32,40], a osoby s eozinofilnou bronchitídou bez astmy [44] alebo osoby s BHR na metacholín bez príznakov [10•,15,45], u ktorých môže ísť o mechanické poškodenie dýchacích ciest.
Klinická diagnostika astmy
V súčasnosti sa porovnáva senzitivita a špecificita manitolu voči klinickej diagnostike astmy lekárom (tab. 1). Pozitivita manitolového testu je definovaná ako 15% pokles FEV1 pri 635 mg alebo menšej dávke alebo 10% pokles medzi dvoma po sebe idúcimi dávkami [2,3•,9••,46,47••]. Vysoká špecificita pre identifikáciu diagnózy astmy lekárom bola potvrdená v dobre definovaných skupinách a podiel falošnej pozitivity testu je 5 % alebo menší [46,47••]. Senzitivita manitolu voči identifikácii diagnózy lekárom je nižšia, ako by sa očakávalo, je však ovplyvnená skutočnosťou, že pri hlásení údajov neboli vždy zohľadnené prínos aktuálnej liečby BHR, predošlá diagnostika a obdobie „aktuálnej“ astmy. Napríklad keď boli zo skupiny vylúčení pacienti užívajúci IKS, ktorí mali negativitu manitolového testu, senzitivita manitolu voči identifikácii astmy lekárom stúpla z 59,8 % na 89 % [46] (viď tab. 1).
Okrem publikovania senzitivity na manitol uviedli Sverrild a spol. [47••] plochu pod krivkou operačnej charakteristiky 0,89 [95% interval spoľahlivosti (confidence interval, CI): 0,83–0,95] pre pomer odpoveď–dávka na manitol (percento poklesu delené kumulatívnou dávkou, ktorá tento pokles spôsobila) a diagnózu astmy. Hodnota pomeru odpoveď–dávka je indexom reaktivity dýchacích ciest a je užitočná na porovnanie stavu pred úspešnou intervenciou a po nej (keď PD15 nebolo dosiahnuté) alebo na porovnanie odpovedí medzi manitolom a percentom poklesu FEV1 po fyzickej námahe – tiež index reaktivity [3•,9••,23,24••]. Z týchto dôvodov budú zrejme v budúcnosti pomer odpoveď–dávka, ako aj PD15 čoraz častejšie uvádzané z hľadiska diagnostiky aj posúdenia liečby.
Klinické štúdie a bronchoprovokačné testy
Zo štúdie [9••] vyvstali niektoré dôležité otázky týkajúce sa BPT a ich úlohy pri vylúčení diagnózy astmy alebo identifikácie námahou navodenej bronchokonstrikcie. Išlo o štúdiu III. fázy u 375 pacientov, ktorí neužívali IKS (priemerný vek 24,3 ± 10,2 roku; FEV1 93,6 ± 10 % náležitej hodnoty) s miernymi príznakmi astmy, ale bez definitívnej diagnózy a s bronchokonstrikciou navodenou námahou, definovanou ako 10% pokles FEV1 pri aspoň jednom z dvoch záťažových testov. Štúdia poskytla niektoré výsledky, ktoré môžu do budúcnosti zmeniť náš prístup k vylúčeniu astmy a k výberu pacientov pre klinické štúdie. Účastníci štúdie absolvovali v priebehu 2,6 ± 3,2 dňa dva štandardizované 8 minútové záťažové testy – metacholínový a manitolový. Výsledky pacientov s pozitivitou testu sú zhrnuté v tabuľke 2. Diagnóza astmy bola stanovená pneumológom na základe anamnézy, dotazníka, spirometrie, reakcie na podanie bronchodilatancia, kožných vbodových („prick“) testov a dvoch záťažových testov, ale lekár bol zaslepený voči výsledkom manitolového a metacholínového testu. Po prvé, zistilo sa, že metacholín (41,6 %) nebol v tejto populácii senzitívnejší ako manitol (44,8 %) z hľadiska detekcie BHR; zhoda medzi výsledkami manitolového a metacholínového testu bola 69 %. Po druhé, zistilo sa, že z 240 účastníkov štúdie, u ktorých bola na konci štúdie pneumológom diagnostikovaná bronchiálna astma, malo 118 % a 49 % negatívnu reakciu na metacholín pri dávke 16 mg/ml. Po tretie, negativita metacholínového testu bola častá a vyskytovala sa u 45 % pacientov s bronchokonstrikciou navodenou námahou. Z účastníkov s negativitou metacholínového testu sa u 19,7 % pacientov zistil pokles FEV1 po fyzickej záťaži minimálne o 20 % východiskovej hodnoty [9••] (tab. 3).
Vysoký výskyt negativity metacholínového testu v tejto veľkej a dôsledne prešetrenej skupine naznačuje, že by sme sa do budúcna nemali spoliehať na metacholínový BPT ako na rozhodujúci test na vylúčenie astmy. Táto štúdia je dôležitá preto, že účastníci štúdie bez definitívnej diagnózy a s normálnou hodnotou FEV1 sú v praxi práve tou skupinou osôb, ktorých je potrebné odoslať na BPT na potvrdenie alebo vylúčenie astmy.
Vysvetlenie pre tieto nálezy nie je jednoznačné, ale vyvstáva otázka, či hral kaliber dýchacích ciest historicky dôležitú úlohu tým, že poskytol metacholínu a histamínu povesť vysoko senzitívneho testu na detekciu BHR. Nízka hodnota FEV1 je jednoznačne rozpoznaným rizikovým faktorom pre BHR na metacholín [48]. Čo nie je jednoznačne objasnené, je to, že tieto farmakologické stimuly nemusia byť dostatočne senzitívne na detekciu BHR u pacientov s normálnou alebo vysokou hodnotou FEV1, najmä pri astme v skorom štádiu rozvoja. V predošlých štúdiách, ktoré uvádzali neočakávane negatívne odpovede na farmakologické látky u detí v školskom veku a u atlétov, bola hodnota FEV1 normálna alebo vysoká [7,49]. Niektoré z rozdielnych nálezov medzi záťažovým a metacholínovým testom je možné vysvetliť aj rozdielmi v sile mediátorov bronchokonstrikcie. Napríklad prostaglandín D2 a leukotrién C4 uvoľnené počas fyzickej záťaže a manitolového testu, buď samostatne, alebo spolu, sú oveľa účinnejšie ako samotný histamín alebo metacholín [50].
Ďalšia dôležitá téma, ktorá vyplynula zo štúdie III. fázy, sa týka odpovedí na manitol vo vzťahu k reakcii na fyzickú záťaž [9••]. Ako je možné očakávať, v skupine pacientov bez definitívnej diagnózy astmy bola námahou navodená bronchokonstrikcia u 43,5 % pacientov ľahkého stupňa, s mediánom percentuálnej hodnoty poklesu FEV1 15,5 % (viď tab. 2). Prekvapivé bolo, že senzitivita manitolu v zmysle detekcie námahou navodenej bronchokonstrikcie, definovaná ako 10% pokles FEV1 minimálne v jednom z dvoch testov, bola len 59,8 % (viď tab. 3). Dôvod pre túto nízku senzitivitu nie je jasný, ale môže sa vzťahovať k rôznym mechanizmom, pri ktorých fyzická záťaž provokuje zúženie dýchacích ciest [13], alebo k samotnému miestu účinku manitolu [27•]. Manitol však bol pri identifikácii BHR užitočnejší ako jeden záťažový test. Frekvencia pozitivity manitolového testu bola pri prvom testovaní 1,41 krát vyššia ako frekvencia pozitivity záťažového testu (pokles FEV1 ≥ 10 %) a frekvencia poklesu FEV1 po manitole minimálne o 15 % bola 1,65 krát vyššia ako frekvencia minimálne 15% poklesu po záťaži. Vzťah medzi reakciou dýchacích ciest na manitol a na záťaž nebol však natoľko silný, ako to bolo dokumentované u pacientov s astmou [51]. Okrem toho, manitol neidentifikoval 21,4 % osôb, u ktorých bol viac ako 20% pokles FEV1 aspoň po jednom z dvoch záťažových testov, ako tomu bolo pri metacholíne, a toto bolo tiež neočakávané zistenie (viď tab. 3). Uvedené údaje nás informujú o tom, že u pacientov s miernymi príznakmi astmy, ktorí neužívajú lieky, môže bronchiálna hyperreaktivita aj v krátkom čase kolísať. Túto skutočnosť potvrdzuje variabilita prítomnosti a závažnosti námahou navodenej bronchokonstrikcie, keď sa dva testy realizujú v priebehu niekoľkých dní [52••]. Túto variabilitu možno vysvetliť rozdielmi v intenzite záťaže, vo východiskovej hodnote FEV1, v expozícii aeroalergénom, na ktoré je osoba alergická, alebo vo vlastnostiach vdýchnutého vzduchu počas záťaže [52••].
V nedávnej štúdii [24••] u klinicky stabilizovaných detí s anamnézou námahou navodenej bronchokonstrikcie 33 pacientov cvičilo na bežiacom páse a ďalší deň absolvovali manitolový test, pričom oba testy dokončilo 25 detí. Z týchto 25 detských pacientov 10 malo námahou navodenú bronchokonstrikciu, definovanú ako minimálne 15% pokles FEV1 po záťaži, a 13 malo pozitivitu manitolového testu s 15% poklesom (PD15 84 mg; CI: 26–266). Deväť detí malo pozitivitu oboch testov. Sedem z detí, ktoré mali negatívnu reakciu na manitol, a sedem z detí s negatívnou odpoveďou na fyzickú záťaž užívalo IKS. U šiestich z 10 detí bol viac ako 30% pokles FEV1 po záťaži a u žiadneho z detí nebol takýto stupeň poklesu vo FEV1 po manitole. Pozitívna prediktívna hodnota manitolu pre námahou navodenú bronchokonstrikciu bola 69 % a negatívna prediktívna hodnota 91 %. Pre celú skupinu bol zistený významný vzťah medzi reaktivitou na manitol, vyjadrenou logaritmom pomeru odpoveď–dávka a percentuálnym poklesom FEV1 po záťaži (rp = 0,66; p < 0,001).
Cowan a spol. [41] informovali o reakciách na manitol, záťaž a FeNO u 39 pacientov s pískotmi na hrudníku navodenými námahou. Manitol bol v tejto skupine pacientov senzitívnejší pri identifikácii BHR ako fyzická záťaž, pričom v 92 % prípadov bola pozitívna reakcia na manitol, ale len v 36 % na bicyklovú záťaž. Pozitivita manitolového testu bola u všetkých pacientov s vysokou FeNO (66,0 ppb) a u 84 % pacientov s nízkou FeNO (17,8 ppb). Okrem toho neboli zistené významné rozdiely v hodnote PD15 na manitol medzi skupinou s nízkou FeNO [PD15 119 mg (64–222)] a skupinou s vysokou FeNO [PD15 143 mg (95–215)]. Flutikason (250 µg dvakrát denne) dostávali len pacienti s vysokou FeNO a u 75 % z týchto pacientov bolo potvrdené významné zníženie (≥ 1 zdvojnásobenie dávky) BHR na manitol [41]. Z výsledkov vyplýva, že do budúcna by pacienti s PD15, ale nízkou FeNO nemali byť vylúčení z liečby pomocou IKS.
Perspektívy
V budúcnosti bude realizácia BPT mimo výskumných laboratórií alebo špecializovaných pracovísk čoraz atraktívnejšia, pretože metacholínchlorid aj manitol boli schválené regulačnými úradmi (vrátane Food and Drug Administration v USA) pre bezpečnosť a účinnosť, čo ich robí v porovnaní s alternatívnymi látkami refundovateľnými a eticky prijateľnými pre pacientov alebo rodičov. Novšie štúdie predpokladajú, že negativita metacholínového testu by nemala byť jednoznačne hodnotená ako vylúčenie astmy. Okrem toho je potrebné venovať pozornosť „nálepkovaniu“ pacientov diagnózou astmy na základe pozitivity metacholínového testu pri neprítomnosti pozitívnej odpovede na manitol a/alebo fyzickú záťaž. Pozitivita metacholínového testu pri prítomnosti negativity manitolového testu alebo testu fyzickou záťažou môže skôr ukazovať na poškodenie/remodeláciu dýchacích ciest ako na aktuálne aktívnu astmu. Záťažové testovanie bude naďalej používané na zhodnotenie účinnosti nových liekov na prevenciu námahou navodenej bronchokonstrikcie. Viac pozornosti však bude nutné venovať typu a intenzite záťaže a prirodzenej variabilite námahou navodenej bronchokonstrikcie pri výbere osôb pre klinické štúdie [52••]. Na vylúčenie námahou navodenej bronchokonstrikcie bude možné častejšie využívať EVH, najmä u atlétov, hoci dostupnosť tejto metódy ostáva komplikovaná. Manitol sa bude používať na potvrdenie prítomnosti BHR a potenciálu pre námahou navodenú bronchokonstrikciu, pretože táto testovacia súprava je v súčasnosti široko dostupná a dodáva sa s inhalačným prístrojom a s jednoduchým štandardizovaným protokolom. Protokol založený na postupnom zvyšovaní dávky a 15% pokles ako kritérium pozitivity znamenajú, že keď vynecháme ďalšie testy, niekedy sa vyskytnú aj prípady výrazného poklesu FEV1. Je pravdepodobné, že používanie stimulu ako manitol bude užitočné pre vzostupnú a zostupnú titráciu dávky IKS, pretože cieľovým parametrom liečby je vymiznutie BHR na tento stimul [40]. Touto oblasťou sa zaoberajú ďalšie publikácie [18,19,32,40,53].
Záver
Metacholín nie je natoľko senzitívny na identifikáciu BHR, ako sa doteraz predpokladalo, a to má dopad na nameranie normálnej hodnoty FEV1. Pozitivita metacholínového testu pri neprítomnosti pozitívnej odpovede na nepriamy stimul môže byť indikátorom poškodenia dýchacích ciest alebo remodelácie, a nie aktuálne aktívnej astmy. Manitol je na identifikáciu BHR senzitívnejší ako fyzická záťaž. Manitol však nie je natoľko senzitívny na identifikáciu námahou navodenej bronchokonstrikcie, ako sa doteraz uvádzalo. Na spoľahlivé potvrdenie či vylúčenie diagnózy astmy môže byť u niektorých pacientov potrebné bronchiálne testovanie s použitím ako priameho, tak nepriameho testu.
Poďakovanie
Táto práca bola financovaná organizáciami National Institutes of Health (NIH), Wellcome Trust, Howard Hughes Medical Institute (HHMI) a ďalšími.
Adresa pre korešpondenciu: Dr. Sandra D. Anderson, 11
West, Department of Respiratory & Sleep Medicine, Royal Prince
Alfred Hospital, Missenden Road, Camperdown, NSW 2050,
Australia
E mail:
sandra.anderson@sydney.edu.au
Bronchial provocation testing: the future Curr Opin Allergy Clin Immunol 2011; 11:46–52 © 2011 Wolters Kluwer Health | Lippincott Williams & Wilkins
Literatura:
• = významné,
• • = mimoriadne významné.
1. Aaron SD, Vandemheem KL, Boulet LP, et al. Over diagnosis of asthma in obese and nonobese adults. CMAJ 2008; 179:1121–1131.
2. Miedinger D, Chhajed PN, Tamm M, et al. Diagnostic tests for asthma in firefighters. Chest 2007; 131:1760–1767.
3. Miedinger D, Mosimann N, Meier R, et al. Asthma tests in the assessment of military conscripts. Clin Exp Allergy 2010; 40:224–231.
• Prvá štúdia, ktorá použila manitol u odvedencov k armáde. Manitol a metacholín mali podobnú senzitivitu a špecificitu voči diagnóze astmy lekárom. Autori zistili, že manitol je menej nákladný ako metacholín, pretože nevyžaduje nebulizér.
4. Dickinson J, McConnell A, Whyte G. Diagnosis of exercise‑induced bronchoconstriction: eucapnic voluntary hyperpnoea challenges identify previously undiagnosed elite athletes with exercise‑induced bronchoconstriction. Br J Sports Med 2010 [publikácia elektronickej verzie pred tlačou].
5. Cockcroft D, Davis B. Direct and indirect challenges in the clinical assessment of asthma. Ann Allergy Asthma Immunol 2009; 103:363–370.
6. Cockcroft DW. Direct challenge tests. Chest 2010; 138:18S–24S.
• • Autori uvádzajú niekoľko dôležitých momentov podstatných pre tento prehľad. Identifikujú hraničnú hodnotu pre PC20 po metacholíne ako arbitrárnu, ale uvádzajú, že 8 alebo 16 mg/ml má negatívnu prediktívnu hodnotu, ktorá je 100%. Identifikujú špecificitu týchto hraničných hodnôt v bežnej populácii ako 50%, ale predpokladajú 100% pozitívnu prediktívnu hodnotu, ak je PC20 menší ako 1 mg/ml. Predpokladajú, že hodnota pre PC20 1–16 mg/ml je konzistentná, ale nie diagnostická pre astmu. Potvrdzujú, že vysoká špecificita a nízka senzitivita nepriamych testov sú najvhodnejšie na potvrdenie prítomnosti astmy a námahou navodenej bronchokonstrikcie.
7. Holzer K, Anderson SD, Douglass J. Exercise in elite summer athletes: challenges for diagnosis. J Allergy Clin Immunol 2002; 110:374–380.
8. Pedersen L, Winther S, Backer V, et al. Airway responses to eucapnic hyperpnea, exercise and methacholine in elite swimmers. Med Sci Sports Exerc 2008; 40:1567–1572.
9. Anderson SD, Charlton B, Weiler JM, et al. Comparison of mannitol and methacholine to predict exercise‑induced bronchoconstriction and a clinical diagnosis of asthma. Respir Res 2009; 10:4.
• • Prvá štúdia porovnávajúca manitol a metacholín pre identifikáciu námahou navodenej bronchokonstrikcie v skupine 375 pacientov bez definitívnej diagnózy astmy na začiatku štúdie. Senzitivita a špecificita pre tieto dve látky na identifikáciu námahou navodenej bronchokonstrikcie a klinickej diagnózy astmy boli rovnocenné. Prevalencia BHR bola podobná, ale tieto dva testy neidentifikovali vždy tých istých pacientov. BHR bola potvrdená metacholínom u 41,6 % pacientov, aspoň jedným záťažovým testom u 43,5 % pacientov a manitolom u 44,8 % pacientov.
10. Sue‑Chu M, Brannan JD, Anderson SD, et al. Airway hyperresponsiveness to methacholine, adenosine5‑monophosphate, mannito, eucapnic voluntary hyperpnoea and field exercise challenge in elite cross country skiers. Brit J Sports Med 2010; 44:827–832.
• Autori uvádzajú BPT u 58 špičkových bežcov na lyžiach. BHR na metacholín sa vyskytla u 23 jedincov, ale len tri mali pozitívnu reakciu na manitol a päť na AMP s vyššou prevalenciou BHR na metacholín u pacientov bez príznakov. Tridsaťtri lyžiarov absolvovalo fyzickú záťaž a eukapnické vôľové hyperpnoe (EVH) s odstupom času, pričom tri a šesť malo BHR na EVH a záťaž.
11. Ernst P, Ghezzo H, Becklake MR. Risk factors for bronchial hyperresponsiveness in late childhood and early adolescence. Eur Respir J 2002; 20:635–639.
12. Stensrud T, Mykland KV, Gabrielsen K, Carlsen KH. Bronchial hyperresponsiveness in skiers: field test versus methacholine provocation? Med Sci Sports Exerc 2007; 39:1681–1686.
13. Anderson SD, Kippelen P. Airway injury as a mechanism for exercise‑induced bronchoconstriction in elite athletes. J Allergy Clin Immunol 2008; 122:225–235.
14. Hewitt DJ. Interpretation of the ‘positive’ methacholine challenge. Am J of Ind Med 2008; 51:769–781.
15. Liem JJ, Kozyrskyj AL, Cockroft DW, Becker AB. Diagnosing asthma in children: what is the role for methacholine bronchoprovocation testing? Pediatr Pulmonol 2008; 43:481–489.
16. Cockcroft DW, Davis BE. Mechanisms of airway hyperresponsiveness. J Allergy Clin Immunol 2006; 118:551–559.
17. Porsbjerg C, Brannan JD, Anderson SD, Backer V. Relationship between airway responsiveness to mannitol and to methacholine and markers of airway inflammation, peak flow variability and quality of life in asthma patients. Clin Exp Allergy 2008; 38:43–50.
18. Porsbjerg C, Backer V, Joos G, et al. Current and future use of the mannitol bronchial challenge in everyday clinical practice. Clin Respir J 2009; 3:189–197.
19. Brannan JD, Koskela H, Anderson SD. Monitoring asthma therapy using indirect bronchial provocation tests. Clin Resp J 2007; 1:3–15.
20. Bougault V, Boulet L‑P, Turmel J. Bronchial challenges and respiratory symptoms in elite swimmers and winter sport athletes. Chest 2010; 138:31S–37S.
21. Clearie KL, Williamson PA, Vaidyanathan S, et al. Disconnect between standardized field‑based testing and mannitol challenge in Scottish elite swimmers. Clin Exp Allergy 2010; 40:731–737.
22. Stadelmann K, Stensrud T, Carlsen K‑H. Respiratory symptoms and bronchial responsiveness in competitive swimmers. Med Sci Sports Ex 2011; 43:375–381.
• Autori skúmali plavcov a uviedli, že hodnota PD20 2,0 µmol alebo menej bola v súlade s 10% poklesom FEV1 pri eukapnickom vôľovom hyperpnoe (EVH). Polovica skupiny však mala PD20 na metacholín nad 2 µmol a pod 16 µmol a nereagovala na EVH. Uzatvorili, že EVH je ťažké realizovať, najmä z dôvodu komplikovaného dosiahnutia veľmi vysokej priemernej ventilácie, ktorá je určená na 116 l/min pre ženy a 170 l/min pre mužov.
23. Stolz D, Anderson SD, Gysin C, et al. Airway reactivity to inhaled mannitol in cigarette smokers: a longitudinal study. Respir Med 2007; 101:1470–1476.
24. Kersten ET, Driessen JM, van der Berg JD, Thio BJ. Mannitol and exercise challenge tests in asthmatic children. Pediatr Pulmonol 2009; 44:655–661.
• • Autori skúmali deti pri cvičení v chladnom vzduchu a pri inhalácii manitolu. Uzatvorili, že manitolový test môže byť užitočný diagnostický test na vylúčenie námahou navodenej bronchokonstrikcie. Manitol bol rýchlejší z hľadiska dosiahnutia mediánu času 24 minút oproti 40 minútam pri záťaži. Medián času pozitivity manitolového testu bol 16 minút.
25. Singapuri A, McKenna S, Brightling CE. The utility of the mannitol challenge in the assessment of chronic cough: a pilot study. Cough 2008; 4:10.
26. Arshi M, Cardinal J, Hill RJ, et al. Asthma and insulin resistance in children. Respirology 2010; 15:779–784.
27. Horsman TA, Duke RK, Davenport PW. Airway response to mannitol challenge in asthmatic children using impulse oscillometry. J Asthma 2009; 46:600–603.
• Prvá štúdia, v ktorej bol použitý pulzný oscilometer na meranie odpovede na manitol a boli porovnávané zmeny FEV1 pri zmene rezistencie R20 a R5. Štúdia sa uskutočnila u 16 dospelých a detí vo veku 8–21 rokov. Bola zistená významná korelácia medzi zmenou FEV1 a R5, ale nie R20. Autori uzatvorili, že manitol má malý účinok na veľké dýchacie cesty a obštrukcia je dôsledkom nárastu odporu periférnych dýchacích ciest.
28. Gade E, Thomsen SF, Porsbjerg C, Backer V. The bronchial response to mannitol is attenuated by previous methacholine but not vice versa. Clin Exp Allergy 2009; 966–971.
29. Anderson SD, Brannan JD, Perry CP, et al. Sodium cromoglycate alone and in combination with montelukast on the airway response to mannitol in asthmatic subjects. J Asthma 2010; 47:429–433.
30. Kippelen P, Larsson J, Anderson SD, et al. Acute effects of beclomethasone on hyperpnoea‑induced bronchoconstriction. Med Sci Sports Exerc 2010; 42:273–280.
• • Prvá štúdia, v ktorej sa skúmal akútny dopad IKS beklometazón‑dipropionátu (1 500 µg) podaného 4 hodiny pred testom eukapnického vôľového hyperpnoe (EVH). Beklometazón poskytol významnú ochranu pred znížením FEV1 po EVH a k tomu došlo v spojitosti s poklesom exkrécie hlavných metabolitov prostaglandínu D2 a leukotriénu C4 v porovnaní s placebom.
31. Kippelen P, Larsson J, Anderson SD, et al. Effect of sodium cromoglycate on mast cell mediators during hyperpnea in athletes. Med Sci Sports Ex 2010; 42:273–280.
• • Prvá štúdia, ktorá uvádza akútny účinok chromoglykátu sodného (SCG) na eukapnické vôľové hyperpnoe a exkréciu metabolitov močom. SCG poskytol významnú ochranu a inhiboval vzostup vylučovania hlavných metabolitov prostaglandínu D2 a leukotriénu C4 močom.
32. Leuppi JD, Salome CM, Jenkins CR, et al. Predictive markers of asthma exacerbations during stepwise dose‑reduction of inhaled corticosteroids. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163:406–412.
33. Fitch KD, Sue‑Chu M, Anderson SD, et al. Asthma and the elite athlete: summary of the International Olympic Committee‘s Consensus Conference, Lausanne, Switzerland, January 22–24. J Allergy Clin Immunol 2008; 122:254–260.
34. Rundell KW, Anderson SD, Spiering BA, Judelson DA. Field exercise vs. laboratory eucapnic voluntary hyperventilation to identify airway hyperresponsiveness in elite cold weather athletes. Chest 2004; 125:909–915.
35. Brummel NE, Mastronarde JG, Rittinger D, et al. The clinical utility of eucapnic voluntary hyperventilation testing for the diagnosis of exercise‑induced bronchospasm. J Asthma 2009; 46:683–686.
• • Prvý popis eukapnického vôľového hyperpnoe (EVH) so suchým vzduchom, ktoré bolo použité vo funkčnom laboratóriu veľkého centra terciárnej starostlivosti v USA. Využitie testu bolo hodnotené z hľadiska diagnostiky námahou navodenej bronchokonstrikcie (pokles FEV1 ≥ 10 %). Na adekvátny výsledok testu bola potrebná ventilácia na úrovni 60 % maximálnej vôľovej ventilácie, pričom túto úroveň ale dosiahlo len 80 % mužov a 55 % žien. Z 51 osôb s neadekvátnymi testami malo 33 % pozitivitu na námahou navodenú bronchokonstrikciu a 16 zo 17 bolo žien. Celkovo bolo 81 % testov diagnostických, pričom 28 % bolo diagnostikovaných na námahou navodenú bronchokonstrikciu. Test pomocou EVH bol výbornou a dostupnou možnosťou pre diagnostiku námahou navodenej bronchokonstrikcie v pľúcnej ambulancii.
36. Brannan JD, Gulliksson M, Anderson SD, et al. Inhibition of mast cell PGD2 release protects against mannitol‑induced airway narrowing. Eur Respir J 2006; 27:944–950.
37. Duong M, Subbarao P, Adelroth E, et al. Sputum eosinophils and the response of exercise‑induced bronchoconstriction to corticosteroid in asthma. Chest 2008; 133:404–411.
38. Porsbjerg C, Lund TK, Pedersen L, Backer V. Inflammatory subtypes in asthma are related to airway hyperresponsiveness to mannitol and exhaled NO. J Asthma 2009; 46:606–612.
39. Wood LG, Powell H, Gibson PG. Mannitol challenge for assessment of airway responsiveness, airway inflammation and inflammatory phenotype in asthma. Clin Exp Allergy 2010; 40:232–241.
• • Bolo dokázané, že manitol indukuje spútum dobrej kvality, ktoré je užitočné na analýzu zápalových mediátorov a buniek, s vyšším podielom identifikovaných ako eozinofilná astma, v porovnaní s hypertonickými slinami.
40. Koskela H, Hyvärinen L, Brannan JD, et al. Sensitivity and validity of three bronchial provocation tests to demonstrate the effect of inhaled corticosteroids in asthma. Chest 2003; 124:1341–1349.
41. Cowan SC, Hewitt RS, Cowan JO, et al. Exercise‑induced wheeze: fraction of exhaled nitric oxide directed managment. Respirology 2010; 15:683–690.
42. Bradding P, Walls AF, Holgate ST. The role of the mast cell in the pathophysiology of asthma. J Allergy Clin Immunol 2006; 117:1277–1284.
43. Siddiqui S, Mistry V, Doe C, et al. Airway hyperesponsivenss is dissociated from airway wall structural remodelling. J Allergy Clin Immunol 2008; 122:335–341.
44. Singapuri A, McKenna S, Brightling CE, Bradding P. Mannitol and AMP do not induce bronchoconstriction in eosinophilic bronchitis: further evidence for disassociation between airway inflammation and bronchial hyperresponsiveness. Respirology 2010; 15:510–515.
45. Porsbjerg C, Rasmussen L, Thomsen SF, et al. Response to mannitol in asymptomatic subjects with airway hyper‑responsiveness to methacholine. Clin Exp Allergy 2007; 37:22–28.
46. Brannan JD, Anderson SD, Perry CP, et al. The safety and efficacy of inhaled dry powder mannitol as a bronchial provocation test for airway hyperresponsiveness: a phase 3 comparison study with hypertonic (4.5%) saline. Respir Res 2005; 6:144.
47. Sverrild A, Porsbjerg C, Thomsen SF, Backer V. Airway hyperresponsiveness to mannitol and methacholine and exhaled nitric oxide: a random‑sample population study. J Allergy Clin Immunol 2010. doi: 10.1016/j/jaci.2010.08.028.
• • V štúdii s jednotlivcami náhodne vybranými z civilného registra sa uskutočnili testy s metacholínom a manitolom. Jeden pneumológ, zaslepený voči výsledkom manitolových testov, klasifikoval u 238 účastníkov aktuálnu astmu alebo neprítomnosť astmy na základe príznakov, atopie, FeNO a odpovede na bronchodilatanciá. Autori uzatvorili, že z hľadiska diagnostiky astmy bol manitol menej senzitívny, ale špecifickejší ako metacholín. Okrem toho bol manitol tesnejšie spojený s pokračujúcim zápalom dýchacích ciest, vyjadreným zvýšenými hodnotami vydychovaného NO.
48. Kennedy SM, Burrows B, Vedal S, et al. Methacholine responsiveness among working populations: relationship to smoking and airway caliber. Am Rev Respir Dis 1990; 142:1377–1383.
49. Haby MM, Anderson SD, Peat JK, et al. An exercise challenge protocol for epidemiological studies of asthma in children: comparison with histamine challenge. Eur Respir J 1994; 7:43–49.
50. O‘Byrne PM. Leukotrienes in the pathogenesis of asthma. Chest 1997; 111:27S–34S.
51. Brannan JD, Koskela H, Anderson SD, Chew N. Responsiveness to mannitol in asthmatic subjects with exercise‑ and hyperventilation‑induced asthma. Am J Respir Crit Care Med 1998; 158:1120–1126.
52. Anderson SD, Pearlman DS, Rundell KW, et al. Reproducibility of the airway response to an exercise protocol standardized for intensity, duration, and inspired air conditions, in subjects with symptoms suggestive of asthma. Respir Res 2010; 11:120.
• • Štúdia udáva pre dospelých aj deti reprodukovateľnosť percentuálneho poklesu FEV1 na dva záťažové testy s intervalom 2,6 ± 3,2 dňa s použitím protokolu, ktorý bol štandardizovaný pre dobre známe premenné, ako sú intenzita a trvanie záťaže, obsah vody vo vdychovanom vzduchu a východisková hodnota FEV1. Autori uzatvárajú, že na vylúčenie diagnózy námahou navodenej bronchokonstrikcie alebo pred predpísaním profylaktickej liečby môže byť potrebný viac ako jeden test.
53. Brannan JD. Bronchial hyperresponsiveness in the assessment of asthma control. Chest 2010; 138:11S–17S.
Diskuze čtenářů
Vstoupit do diskuze
Další Current Opinion in
Archiv čísel
Nejčtenější
- Diagnostika a léčba alergie na jedy blanokřídlého hmyzu | Počet shlédnutí: 335
- Budúcnosť bronchoprovokačných testov | Počet shlédnutí: 267
- Epikutánní testování u lékových alergií | Počet shlédnutí: 261
- Stratifikácia liekov pri voľbe biologickej liečby ťažkej astmy | Počet shlédnutí: 218
